hengitysteiden yläosassa sierainten nenäkarvat vangitsevat suuria partikkeleita, ja aivastusrefleksi voi myös aktivoitua karkottamaan ne. Nenän limakalvo myös vangitsee hiukkasia, jotka estävät niiden pääsyn syvemmälle ruoansulatuskanavaan. Muualla hengitysteissä eri kokoiset hiukkaset kerääntyvät hengitysteiden eri osiin. Suuremmat hiukkaset ovat jumissa ylempänä suuremmissa keuhkoputkissa. Kun hengitystiet kapenevat, vain pienemmät hiukkaset voivat kulkea. Hengitysteiden haarautumat aiheuttavat ilmavirtauksessa turbulenssia kaikissa niiden liitoskohdissa, joihin hiukkaset voivat sitten kerrostua eivätkä ne koskaan pääse keuhkorakkuloihin. Vain hyvin pienet taudinaiheuttajat pääsevät keuhkorakkuloihin. Mucociliary puhdistuma toimii poistaa nämä hiukkaset ja myös ansa ja poistaa taudinaiheuttajia hengitysteihin, suojelemiseksi herkkä keuhkojen parenchyma, ja myös tarjota suojaa ja kosteutta hengitysteihin.

Mukociliary clearance osallistuu myös keuhkojen eliminaatioon, joka uloshengityksen myötä poistaa keuhkopusseista poistuneet aineet alveolaariseen tilaan.

osatekijät

hengitysteissä henkitorvesta terminaalisiin keuhkoputkiin ulottuvassa limakalvossa on hengitysteiden epiteeliä, joka on värttinoitunut. Värekarvat ovat karvamaisia, mikrotubuluspohjaisia rakenteita epiteelin luminaalipinnalla. Jokaisessa epiteelisolussa on noin 200 värekarvoja, jotka lyövät jatkuvasti 10-20 kertaa sekunnissa.

värekarvoja ympäröi periciliary-nestekerros (PCL), solikerros, joka on limakerroksen geelikerroksen peitossa. Nämä kaksi komponenttia muodostavat epiteelin limakalvon nesteen (ELF), joka tunnetaan myös nimellä hengitysteiden pintaneste (ASL), jonka koostumus on tiukasti säännelty. Ionikanavat CFTR ja ENaC toimivat yhdessä hengitysteiden pintanesteen tarvittavan nesteytyksen ylläpitämiseksi. Tärkeä tekijä on mucinin erittymisnopeus. Lima auttaa ylläpitämään epiteelin kosteutta ja ansat hiukkasten ja taudinaiheuttajien liikkuvat hengitysteiden, ja sen koostumus määrittää, kuinka hyvin mukociliary puhdistuma toimii.

Mekanismedit

sisällä ohut periciliary neste kerros värekarvat lyö koordinoidusti suunnattu nieluun, jossa kuljetetaan limaa joko niellään tai yskittää ylös. Tämä liike kohti nielua on joko ylöspäin alahengitysteistä tai alaspäin nenän rakenteista puhdistaen limaa, jota syntyy jatkuvasti.

kunkin ciliumin pituus on noin 7 µm ja se on kiinnittynyt tyveensä. Sen tahdissa on kaksi osaa tehoveto eli efektoriveto ja palautusveto. Värekarvojen liike tapahtuu periciliary-nesteessä, joka on syvyydeltään hieman lyhyempi kuin pidennetyn ciliumin korkeus. Näin värekarvat pääsevät tunkeutumaan limakalvokerrokseen sen täyden laajennuksen aikana efektorihyökkäyksessä ja kuljettamaan limaa suoraan pois solun pinnalta. Palautumisiskussa cilium taipuu päästä toiseen tuoden sen takaisin lähtöpisteeseen seuraavaa voimanostoa varten. Palaava värekarvat taipua upota täysin PCL, joka on vaikutus vähentää käänteinen liike limaa.

kaikkien solujen värekarvojen koordinoitu liike tapahtuu tavalla, joka ei ole selvä. Tämä tuottaa aaltomaisia liikkeitä, jotka liikkuvat henkitorvessa 6-20 mm: n nopeudella minuutissa. Syntynyt aalto on metakronaalinen aalto, joka liikuttaa limaa. Värekarvojen sykkimisen mekanismien tutkimiseksi on kehitetty monia matemaattisia malleja. Näitä ovat muun muassa mallit metakronaalisen aallon sukupolven ja rytmin ymmärtämiseksi sekä voiman generointi ciliumin tehokkaassa iskussa.